DE3723762A1 - DEVICE FOR CLEANING A SPHERICAL HOOD - Google Patents

DEVICE FOR CLEANING A SPHERICAL HOOD

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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Reinigung der Oberfläche einer durchsichtigen, kugelförmigen Haube, in der ein Linsensystem zum Sammeln von Sonnenstrahlung untergebracht ist.The invention relates to a device for cleaning the Surface of a transparent, spherical hood, in which is a lens system for collecting solar radiation is housed.

Vom Anmelder wurden bereits Sonnenkollektoren und Übertragungseinrichtungen vorgeschlagen. In einer solchen Vorrichtung wird das lichtempfangende Ende einer optischen Faser in den Fokuspunkt einer Fresnellinse gelegt. Die Sonnenstrahlen werden von der Linse fokussiert und in die optische Faser eingeleitet, dann dort hindurch übertragen und gelangen so an einen jeweils gewünschten Platz, wo Sonnenstrahlung benötigt wird. Eine Vielzahl von solchen Linsen und optischen Fasern sind dabei zu einem Element als ein Lichtstrahlen fokussierendes Element zusammengefaßt, um so die insgesamt erhaltene Energie an Lichtstrahlen zu steigern.The applicant has already made solar panels and Transmission facilities proposed. In one Device becomes the light receiving end of an optical Fiber placed in the focus point of a Fresnel lens. The Sun rays are focused by the lens and into the optical fiber introduced, then transmitted through it and get to a desired place where Solar radiation is needed. A variety of such Lenses and optical fibers are one element as a light beam focusing element summarized so that the total energy received Increase rays of light.

Mit einem Sensor wird die jeweilige Lage der Sonne erfaßt, so daß die Fresnellinsen immer zur Sonne ausgerichtet werden können. Das vom Sensor erzeugte Meßsignal wird an eine Regeleinheit weitergeleitet, die die Bewegung eines Motors so steuert, daß der Einfallswinkel in Süd-Nord-Richtung ausgerichtet wird. Es wird auch ein Punkt am Kompaß in Ost-West-Richtung eingestellt.The respective position of the sun is recorded with a sensor, so that the Fresnel lenses are always aligned with the sun can be. The measurement signal generated by the sensor turns on a control unit forwarded to the movement of a Motors controls so that the angle of incidence in South-north direction is aligned. It will also be a Point set on compass in east-west direction.

Die wesentlichen optischen Elemente sind dabei in einer kugelförmigen Abdeckhaube aus Acrylmaterial oder dergl. untergebracht. Diese kugelförmige Abdeckhaube besteht aus einem oberen, halbkugelförmigen Abdeckhaubenteil und einem unteren halbkugelförmigen Abdeckhaubenteil. Die entsprechenden Haubenteile sind miteinander über einen Verbindungsflansch verbunden, der an seinem Umfang nahezu halbkugelförmig ausgebildet ist.The essential optical elements are in one spherical cover made of acrylic material or the like.  housed. This spherical cover hood consists of an upper, hemispherical cover part and one lower hemispherical cover part. The corresponding hood parts are connected to one another Connection flange connected, almost on its circumference is hemispherical.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Reinigungsvorrichtung zum Entfernen von Staub oder Schmutz, der sich auf der Oberfläche der oberen halbkugeligen Abdeckhaube, die die Fresnellinse überdeckt, zu schaffen, um so noch wirksamer Sonnenstrahlung über lange Zeiträume mit dem Sonnenkollektor einfangen zu können.The object of the present invention is a Cleaning device for removing dust or Dirt on the surface of the top hemispherical cover that covers the Fresnel lens, to create so effective solar radiation over to capture long periods of time with the solar panel can.

Gelöst wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Patentanspruchs.This task is solved with the characteristics of Claim.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung weiter erläutert und beschrieben.The invention is described below with reference to the drawing further explained and described.

In Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Solarkollektors, bei dem die Erfindung angewandt wird, gezeigt.In Fig. 1 is a perspective view of a solar collector in which the invention is applied is shown.

In Fig. 2 ist eine Konstruktionsansicht zur Erläuterung eines Ausführungsbeispiels einer Reinigungs­ vorrichtung für die kugelförmige Haube entsprechend der Erfindung gezeigt, wobei Fig. 2a die Seitenansicht und Fig. 2 eine Draufsicht ist.In Fig. 2 is a constructional view for explaining an embodiment of a cleaning device for the spherical hood according to the invention, wherein Fig. 2a is a side view and Fig. 2 is a plan view.

In Fig. 3 ist eine Erläuterungsskizze einer Spannvorrichtung für einen Wischer nach der Erfindung gezeigt. FIG. 3 shows an explanatory sketch of a tensioning device for a wiper according to the invention.

Fig. 1 zeigt einen Sonnenkollektor und eine Übertragungsvorrichtung, wie sie zuvor vom Anmelder vorgeschlagen worden ist. Dabei wird das lichtempfangende Ende einer optischen Faser 5 in den Fokus einer Fresnellinse 2 gelegt. Sonnenstrahlung, die von der Linse 2 fokussiert wird, wird in die optische Faser 5 eingeleitet und dort hindurch an einen gewünschten Platz übertragen, je nachdem, wo die Sonnenstrahlung verwendet werden soll. Mehrere solcher Linsen und optischen Fasern sind so zu einem Lichtstrahlen fokussierenden Element zusammengefaßt, um so die gesamte eingefangene Lichtstrahlenenergie zu steigern. Fig. 1 shows a solar collector and a transmission device, as previously proposed by the applicant. The light-receiving end of an optical fiber 5 is placed in the focus of a Fresnel lens 2 . Solar radiation, which is focused by the lens 2 , is introduced into the optical fiber 5 and transmitted through it to a desired location, depending on where the solar radiation is to be used. Several such lenses and optical fibers are combined to form a light beam focusing element in order to increase the total light beam energy captured.

Mit dem Erfassungsensor 3 wird die Lage der Sonne erfaßt. Entsprechend diesem Signal werden die Fresnellinsen 2 zur Sonne ausgerichtet. Das Meßsignal, das der Sensor 3 erzeugt, wird an eine Regeleinheit 6 weitergegeben, die die Bewegung eines Motors 4 steuert, der den Neigungswinkel in der Nord-Süd-Richtung einstellt. Außerdem wird in der Ost-West-Richtung nach einem Punkt auf dem Kompaß, der in Fig. 1 nicht gezeigt ist, eingestellt.With the detection sensor 3 , the position of the sun is detected. The Fresnel lenses 2 are aligned with the sun in accordance with this signal. The measurement signal generated by the sensor 3 is passed on to a control unit 6 which controls the movement of a motor 4 which adjusts the angle of inclination in the north-south direction. In addition, it is set in the east-west direction after a point on the compass that is not shown in FIG. 1.

Die wesentlichen optischen Elemente sind in einer kugelförmigen Abdeckhaube, die aus einem Acrylmaterial hergestellt ist, untergebracht. Die kugelförmige Haube besteht aus einem oberen, halbkugeligen Haubenteil 1 a und einem unteren, halbkugeligen Haubenteil 1 b. Die entsprechenden Hauben 1 a und 1 b sind miteinander über einen Verbindungsflansch 7 verbunden, der eine nahezu halbkugelige Form im Umfang aufweist.The essential optical elements are housed in a spherical cover, which is made of an acrylic material. The spherical hood consists of an upper, hemispherical hood part 1 a and a lower, hemispherical hood part 1 b . The corresponding hoods 1 a and 1 b are connected to one another via a connecting flange 7 , which has an almost hemispherical shape in the circumference.

In Fig. 2 ist nun ein Ausführungsbeispiel einer Reinigungsvorrichtung gezeigt, mit der die kugelförmige Abdeckhaube nach der Erfindung gereinigt werden kann. Fig. 2a zeigt dabei die Seitenansicht dieser Reinigungsvorrichtung, während die Fig. 2b eine Draufsicht zeigt. Der Einfachheit halber wurde in der Fig. 2 der innere Mechanismus des Sonnenkollektors, wie er in Fig. 1 gezeigt ist, nicht dargestellt. Wie zu erkennen ist, gleitet ein Wischer 10 über die obere halbkugelige Haube 1 a, indem dieser Wischer um eine Achse entlang der Linie X-X gedreht werden kann. Diese Achse fällt mit dem Durchmesser des Verbindungsflansches 7 zusammen. Die Rotationsbewegung wird mittels eines Motors 15 hervorgerufen, der fest auf einem Metallhalter 18 angebracht ist. Dieser Halter ist auf einer Seite offen und besitzt eine hohle rechteckige Form, so daß er auf den Verbindungsflansch 7 aufgesetzt werden kann. Der Motor 15 ist ein Gleichstromgeschwindigkeitsuntersetzungsmotor, der auf einem Metallbefestigungselement 17 angeordnet ist. Dieses Element besitzt L-Form und ist fest mit dem metallischen Halter 18 verbunden. Die Welle 16 des Motors 15 ist direkt in ein metallisches Befestigungsgelenk, das in Fig. 2 nicht gezeigt ist, eingesteckt, das fest mit dem Wischer 10 gelenkig verbunden ist. Auf der anderen Seite sind Drähte 20 angeordnet, die an diesem anderen Ende des Wischers 10 zu beiden Seiten desselben enden. Die Drähte 20 sind zu einer Spannvorrichtung geführt, die auf einem Metallhalter 19 befestigt ist, der am Verbindungsflansch 7 befestigt ist. Die Spannvorrichtung umfaßt ein Radpaar 21, sowie ein Paar Wickelelemente 22, in denen eine Feder angeordnet ist. Auf diese Art und Weise werden die Drähte 20 unter Spannung gehalten.In Fig. 2 an embodiment of a cleaning device is now shown, with which the spherical cover can be cleaned according to the invention. Fig. 2a shows the side view of this cleaning device, while Fig. 2b shows a plan view. For simplicity, has not been shown in Fig. 2 the internal mechanism of the solar collector, as shown in FIG. 1. As can be seen, a wiper 10 slides over the upper hemispherical hood 1 a in that this wiper can be rotated about an axis along the line XX . This axis coincides with the diameter of the connecting flange 7 . The rotational movement is brought about by means of a motor 15 which is fixedly mounted on a metal holder 18 . This holder is open on one side and has a hollow rectangular shape so that it can be placed on the connecting flange 7 . The motor 15 is a DC speed reduction motor which is arranged on a metal fastening element 17 . This element has an L shape and is firmly connected to the metallic holder 18 . The shaft 16 of the motor 15 is inserted directly into a metallic fastening joint, which is not shown in FIG. 2, which is fixedly connected to the wiper 10 . On the other side, wires 20 are arranged, which end at this other end of the wiper 10 on both sides thereof. The wires 20 are guided to a tensioning device which is fastened on a metal holder 19 which is fastened on the connecting flange 7 . The tensioning device comprises a pair of wheels 21 and a pair of winding elements 22 in which a spring is arranged. In this way, the wires 20 are kept under tension.

In Fig. 3 ist die Anordnung zu erkennen. Der Wischer 10 wird mit einem konstanten Druck auf die obere halbkugelige Haube 1 a mit Hilfe der Drähte 20, die angespannt sind, gedrückt. In der Fig. 3b ist eine Lage gezeigt, in der der Wischer 10 von der oberen halbkugeligen Haube 1 a beabstandet ist.The arrangement can be seen in FIG . The wiper 10 is pressed with a constant pressure on the upper hemispherical hood 1 a by means of the wires 20 , which are tensioned. In Fig. 3b, a position is shown in which the wiper 10 is spaced from the upper hemispherical hood 1 a .

An der Innenfläche des Wischers 10 ist eine Reinigungswasserrinne 11, bestehend aus Metall, eingebracht, deren Radius so gewählt ist, daß sie etwas von der Oberfläche des oberen halbkugeligen Haubenteils 1 a beabstandet ist. Dies dient zum Zweck der Reinigung der Oberfläche. Auf der der Haube 1 a gegenüberliegenden Seite ist die Reinigungswasserrinne 11 mit Auslaßbohrungen 23 versehen, durch die Reinigungswasser austreten kann. Über eine nicht dargestellte Quelle, die Reinigungsflüssigkeit zur Verfügung stellt, wird Wasser unter Druck in den Wischer 10 durch den Einlaß 14 gefördert. Die Reinigungswasserrinne 11 wird gewöhnlich als drehende Welle verwendet, wenn der Wischer 10 drehend angetrieben wird. Der Wischer ist drehbar an einem Lager 12 abgestützt und mit Hilfe eines Dichtmechanismus 13 drehbar abgedichtet. Der Wischer 10 besteht aus einem weichen Material, wie z.B. Gummi, Filz oder dergl., so daß eine Beschädigung der Oberfläche der Haube 1 a verhindert wird.On the inner surface of the wiper 10 , a cleaning water channel 11 consisting of metal is introduced, the radius of which is selected so that it is somewhat spaced from the surface of the upper hemispherical hood part 1 a . This is for the purpose of cleaning the surface. On the hood 1 a side opposite the cleaning water channel is provided with outlet holes 23 11, can escape through the cleaning water. Water is conveyed under pressure into the wiper 10 through the inlet 14 via a source which is not shown and which provides cleaning liquid. The cleaning water channel 11 is usually used as a rotating shaft when the wiper 10 is driven in rotation. The wiper is rotatably supported on a bearing 12 and rotatably sealed by means of a sealing mechanism 13 . The wiper 10 is made of a soft material such as rubber, felt or the like, so that damage to the surface of the hood 1 a is prevented.

Wenn bei dieser beschriebenen Konstruktion der Motor 15 von der Gleichspannungsquelle aus, die in Fig. 2 nicht gezeigt ist, angeschaltet wird, reinigt der Wischer 10 die Haube mit gleichbleibendem Druck. Dabei bewegt sich der Wischer auf der Oberfläche der Haube in Richtung P oder Q, je nach Polarität des an den Strom 15 angelegten Stroms, wie das Fig. 2b gezeigt ist. Wenn es erforderlich ist, wird unter Druck stehende Reinigungsflüssigkeit (Wasser) gegen die Oberfläche der Haube gepreßt, um so Staub oder Schmutz zu entfernen. Auch wenn dabei Schmutz oder Dreck in den Wischer 10 selbst eintritt, kann er dort leicht entfernt werden, indem man den Wischer von der Position a in die Position b anhebt. Auch dann ist die Wasserreinigungsrinne 11 in einem fixierten Zustand.In this construction described, when the motor 15 is switched on from the DC voltage source, which is not shown in FIG. 2, the wiper 10 cleans the hood with constant pressure. The wiper moves on the surface of the hood in the direction P or Q , depending on the polarity of the current applied to the current 15 , as shown in FIG. 2b. If necessary, pressurized cleaning fluid (water) is pressed against the surface of the hood to remove dust or dirt. Even if dirt or dirt enters the wiper 10 itself, it can easily be removed there by lifting the wiper from position a to position b . Even then, the water cleaning channel 11 is in a fixed state.

Aus der vorstehenden Beschreibung wird deutlich, daß die Oberfläche der Haube immer saubergehalten werden kann, wenn eine haubenförmige Reinigungsvorrichtung gemäß der Erfindung angeordnet wird. Dadurch lassen sich Energieverluste vermeiden. Die Reinigungsvorrichtung kann mit maximaler Effizienz betrieben werden, wenn der Wischer auf der Oberfläche der Haube in Richtungen P und Q bewegt wird. Die Reinigungsvorrichtung nach der Erfindung ist darüber hinaus auch tragbar. Wenn sie verwendet werden soll, können die beiden Metallhalter 18 mit ihrer auf einer Seite offenen und rechteckigen Hohlform fest auf dem Verbindungsflansch der Haube fixiert werden, nachdem man zuvor den Abstand zwischen den Metallhaltern 18 von Hand vergrößert hat. Daher kann das Befestigen der Reinigungsvorrichtung an der Haube und auch ihr Entfernen einfach durchgeführt werden. Des weiteren kann die Reinigungsvorrichtung einfach betrieben werden.From the above description it is clear that the surface of the hood can always be kept clean when a hood-shaped cleaning device according to the invention is arranged. In this way, energy losses can be avoided. The cleaning device can be operated with maximum efficiency if the wiper on the surface of the hood is moved in directions P and Q. The cleaning device according to the invention is also portable. If it is to be used, the two metal holders 18 with their rectangular hollow shape, which is open on one side, can be firmly fixed on the connecting flange of the hood after the distance between the metal holders 18 has previously been increased by hand. Therefore, the cleaning device can be easily attached to the hood and also removed. Furthermore, the cleaning device can be operated easily.

Claims (1)

Vorrichtung zur Reinigung der Außenfläche einer kugelförmigen Haube, die aus zwei durchsichtigen, nahezu halbkugelförmigen miteinander über einen Flanschmechanismus verbundenen Teilen besteht, welche zusammen eine nahezu kugelförmige Haube bilden, in der eine Sonnenkollektorvorrichtung untergebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungsvorrichtung Befestigungselemente (18, 19) aufweist, die eine auf einer Seite offene und hohle rechteckige Form haben, so daß diese Elemente lösbar an einem Teil des Flanschmechanismus (7) angebracht werden können und daß die Reinigungsvorrichtung weiterhin einen halbkreisförmigen Wischer (10) aufweist, dessen Drehpunkte auf den Befestigungselementen entlang des Durchmesser liegen, wobei der halbkugelförmige Kreis der kugelförmigen Haube so bewegt werden kann, daß die halbkugelförmige Oberfläche abgetastet wird, und daß ein Motor vorgesehen ist, der eine Antriebswelle entlang der genannten Drehachsen zum Antrieb des Wischers (10) aufweist und mit einer Wasserreinigungsleitung, die an einer inneren Umfangsfläche des Wischer (10) Austrittsöffnungen aufweist, durch die unter Druck stehendes Reinigungswasser auf den entsprechend ausgesetzten Teil der kugelförmigen Haube gerichtet werden kann und mit einer Spannvorrichtung (20, 21, 22), mit der der Wischer auf die Oberfläche der kugelförmigen Haube unter konstantem Druck gedrückt werden kann.Device for cleaning the outer surface of a spherical hood, which consists of two transparent, almost hemispherical parts connected to one another via a flange mechanism, which together form an almost spherical hood in which a solar collector device is accommodated, characterized in that the cleaning device fasteners ( 18 , 19 ) which has an open and hollow rectangular shape on one side, so that these elements can be detachably attached to part of the flange mechanism ( 7 ) and that the cleaning device further comprises a semicircular wiper ( 10 ), the pivot points of which along the fastening elements of diameter, the hemispherical circle of the spherical hood can be moved so that the hemispherical surface is scanned, and that a motor is provided which has a drive shaft along the said axes of rotation for driving the wiper ( 10 ) st and with a water cleaning line, which has outlet openings on an inner peripheral surface of the wiper ( 10 ), through which pressurized cleaning water can be directed onto the correspondingly exposed part of the spherical hood and with a tensioning device ( 20 , 21 , 22 ) with which the wiper can be pressed onto the surface of the spherical hood under constant pressure.
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